Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
IGE-XAO
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

rozwiazania schematowe we wzmacniaczach - kilka pytań

06 Mar 2008 18:31 1686 4
  • Poziom 18  
    MAm kilka pytan o zwykle stosowane 'patenty' we wzmacniaczach. Zacznijmy od schematu :
    http://www.redcircuits.com/Page2.htm
    1. Po co stosuje się R13 i R16 ?
    2. R14, R15? Mosfety nie pobierają prądu, więc jakie znaczenie mają te rezystory ich wartości i ich w ogóle obecność ?
    3. Po co jest R18 na wyjściu o takiej wartosci ? Jezeli dolozyc do tego glosnik 8 ohm to czyz nie wiecej strat idzie na rezystor a mniej faktycznej mocy na glosnik ? W jakim celu on tam sie znajduje ?
    4. Czy ma jakikolwiek sens dodatkowe zabezpieczanie mosfetami dyskretnymi diodami? Bo podobne patenty gdzieś widziałem. A w teorii sam mosfet zawiera już w sobie diodę tak połączoną...
    5. Topologia połączeń. Czy ma znaczenie ogólne to gdzie kondensatory filtrujące się znajdują fizycznie na płytce? C3, C4,C5,C6. Czy lepiej jest jeżeli są bliżej końcówki mocy aniżeli stopnia różnicowego ?
    6. Czym różnią się (w postawionych im zadaniach) ujemne sprzężenia zwrotne, jedno poprzez R7 z wyjścia końcówki mocy, od C9+R8 ze stopnia sterującego ? Tyle pytań :)

    Przeniesiono z Układy elektroniczne DIY pomysły, problemy . Przeczytaj regulamin , punkt 15
  • IGE-XAO
  • Poziom 43  
    bisz napisał:
    MAm kilka pytan o zwykle stosowane 'patenty' we wzmacniaczach. Zacznijmy od schematu :
    http://www.redcircuits.com/Page2.htm
    1. Po co stosuje się R13 i R16 ?
    Stanowią wraz z kondensatorami C3 i C4 oraz C5 i C6 filry dolnoprzepustowy w szynach zasilania stopni wejściowych.

    bisz napisał:
    2. R14, R15? Mosfety nie pobierają prądu, więc jakie znaczenie mają te rezystory ich wartości i ich w ogóle obecność ?
    Pozory, pozory, jeśli chodzi o ich bramki... :cry: Bramka tranzystora MOSFET ma znaczne pojemności tak względem względem źródła jak i drenu (zobacz sobie w DataSheet), więc przy zmiennym napięciu sterującym płynie prąd - przemienny - a zadaniem tych rezystorów jest zabezpieczenie stopni poprzednikch - ich tranzystorów - przed przeciążeniem i nie tylko to...

    bisz napisał:
    3. Po co jest R18 na wyjściu o takiej wartosci ? Jezeli dolozyc do tego glosnik 8 ohm to czyz nie wiecej strat idzie na rezystor a mniej faktycznej mocy na glosnik ? W jakim celu on tam sie znajduje ?
    A jaka tam jest wartość R18, względem wartości impedancji obciążenia, sprawdziłeś to dokładnie? Proszę, policz sobie podział mocy pomiędzy podaną tam wartość rezystora R18, a 8 ohmowy głośnik... :cry:
    A sens zastosowania tego rezystora i o tak małej mocy strat jest dość oczywisty... :D

    bisz napisał:
    4. Czy ma jakikolwiek sens dodatkowe zabezpieczanie mosfetami dyskretnymi diodami? Bo podobne patenty gdzieś widziałem. A w teorii sam mosfet zawiera już w sobie diodę tak połączoną...
    Nie tylko w teorii, ale i w praktyce każdy (no prawie) tranzystor MOSFET ma wewnętrzne diody odwrotnie równoległe. Ale czy są tam narysowane owe zewnętrzne diody odwrotnie równoległe ?

    bisz napisał:
    5. Topologia połączeń. Czy ma znaczenie ogólne to gdzie kondensatory filtrujące się znajdują fizycznie na płytce? C3, C4,C5,C6. Czy lepiej jest jeżeli są bliżej końcówki mocy aniżeli stopnia różnicowego ?
    To jest bardzo ważne gdzie te kondenasatory umieścić, ale przepisu, bez zobaczenia layout PCB, Tobie nie podam... :cry:
    To jest swoiste Know How, które nabywa się wraz z doświadczeniem w projektowaniu PCB, a generalizując - prąd ma płynąć po ścieżkach tak, by dopływał do wyprowadzenia kondensatora i dalej od tego wyprowadzenia odpływał.

    bisz napisał:
    6. Czym różnią się (w postawionych im zadaniach) ujemne sprzężenia zwrotne, jedno poprzez R7 z wyjścia końcówki mocy, od C9+R8 ze stopnia sterującego ?
    Ano różnią się i to znacznie, zobacz jakie są częstotliwości graniczne obu dwójników sprzężenia zwrotnego (razem ze stosownym dzielnikiem rezystancyjnym) ... :cry:
    Zauważ też, iż ujemne sprzężenie zwrotne (globalne) przez R7 jest znacznie większe dla składowej stałej, niż dla składowej zmiennej.
    Zechciej choć coś wykoncypować samodzielnie i odpowiedz sobie na powyższe pytania sam... :cry:

    bisz napisał:
    Tyle pytań :)
    I tyle samo odpowiedzi... :D
  • IGE-XAO
  • Pomocny dla użytkowników
    1. Po co stosuje się R13 i R16 ?

    Ponieważ kable zasilające wzmacniacz mają niezerową rezystancję i indukcyjność, to przy impulsach prądowych generowanych przez tranzystory końcowe, pojawiają się na nich (kablach) zakłócenia, które mogły by być wzmocnione przez część napięciową wzmacniacza. Aby temu zapobiec stosuje się filtry RC (R13, C3, C4 i R16, C 5 i C6) wygładzające zasilanie wzmacniacza wejściowego. Kondensatory C4 i C6 (poliestrowe) o pojemności 100n włączone równolegle do kondensatorów 470uF (C3, C5 elektrolityczne) polepszają własności filtracyjne dla wąskich imulsów zakłócających (kondensatory elektrolityczne mają sporą indukcyjność i dla wyższych częstotliwości przestają być pojemnościami).

    2. R14, R15? Mosfety nie pobierają prądu, więc jakie znaczenie mają te rezystory ich wartości i ich w ogóle obecność ?

    R14, R15 ograniczają prędkość zmian napięcia wyjściowego i zapobiegają oscylacjom na ostrych zboczach wzmacnianego (tworzą z pojemnościami bramek filtry dolnoprzepustowe). Teoretycznie powinny być dobierane tak by stałe czasowe w bramkach obu tranzystorów były możliwie zbliżone.

    Prąd w obwodzie sterowania obwodu bramek jest ograniczony ze względu na zasilanie ich obwodu, ze źródła prądowego Q5/Q6:

    I56=Ube5/R10=0.65V/27Ω≈24 mA (wartość spoczynkowa)

    Amplituda składowej zmiennej prądu tranzystora Q7 jest bardzo mała (ok. 150 uA dla pełnego wysterowania) ale dzięki dużej impedancji wyjściowej źródła prądowego amplituda napięcia sterującego bramkami Q8 i Q9 jest odpowiednio duża.

    R11 służy za przesuwnik napięcia potrzebny do ustalenie punktu pracy MOSFET-ów wyjściowych. W stanie spoczynku pomiędzy ich bramkami panuje napięcie I56*R11 takie, by przez końcówkę płynął prad spoczynkowy ok. 100 mA, chodzi o to by w okolicach przejść sygnału przez zero była ciągłość prądu wyjściowego, to znaczy nie było stanu, że oba tranzystory są odcięte (minimalizacja zniekształceń)

    3. Po co jest R18 na wyjściu o takiej wartosci ? Jezeli dolozyc do tego glosnik 8 ohm to czyz nie wiecej strat idzie na rezystor a mniej faktycznej mocy na glosnik ? W jakim celu on tam sie znajduje ?

    Na R18 wydziela się ok. 0.6W mocy dla pełnej mocy wyjściowej. Rezystor ten zabezpiecza wzmacniacz przed wzbudzeniem się w przypadku dużego obciązenia pojemnościowego (np. długie kable głośnikowe i rozbudowane zwrotniece w kolumnach głośnikowych).

    Dodatkowo indukcyjność tego rezystora (jest drutowy) powoduje, że impedancja tego rezystora dla bardzo wysokich częstotliwości jest dużo większa niż te 0.22Ω dla prądu stałego. Zwykle jednak w układach wzmacniaczy stosuje się w miejsce R18, układ równoległy: cewka (5-15 uH) i rezystor 2-20 Ω. Dla częstotliwości akustycznych cewka bocznikuje rezystor dzięki czemu zmniejsza się straty mocy (co jest ważne we wzmacniaczach bardzo dużych mocy). Dla wysokich częstotliwości cewka ma dużą impedancję i wyjście wzmacniacza jest "izolowane" od obciążenia pojemnościowego rezystancją rezystora równoległego do cewki.

    R17 i C11 zmieniają charakter obciążenia wzmacniacza dla bardzo wysokich częstotliwości (pozaakustycznych) kiedy impedancja obciążenia jest bardzo duża, zapobiega to wzbudzaniu się poza pasmem akustycznym. Po prostu zabezpieczają końcówkę wzmacniacza przed pracą na dużą impedancję.

    4. Czy ma jakikolwiek sens dodatkowe zabezpieczanie mosfetami dyskretnymi diodami? Bo podobne patenty gdzieś widziałem. A w teorii sam mosfet zawiera już w sobie diodę tak połączoną...

    Diody zabezpieczają przed przebiciem warstwy izolacyjnej pomiędzy kanałem i bramką (zwykle Ugsmax=+/-20V) . Diody zewnętrzne są o tyle lepsze, że są poza strukturą tranzystora i wszystkimi elementami pasożytniczymi w tej strukturze, które czasami mogą powodować, że te diody w środku nie będą nie chronić tranzystora przy bardzo ostrych impulsach napięciowych (przepięciach w obwodach RLC obciązenia, szczególnie przy ich odłączaniu pod obciążeniem).


    5. Topologia połączeń. Czy ma znaczenie ogólne to gdzie kondensatory filtrujące się znajdują fizycznie na płytce? C3, C4,C5,C6. Czy lepiej jest jeżeli są bliżej końcówki mocy aniżeli stopnia różnicowego ?

    Kondensatory powinny być blisko obwodów dla których filtrują zasilanie, daje to dodatkowe tłumienie zakłóceń w ścieżkach zasilania, które mogą być długie i działać jak anteny (a że mają indukcyjność to działanie pojemności dla w.cz. maleje w miarę izolowania jej impedancję ścieżki i jakość filtracji spada).

    6. Czym różnią się (w postawionych im zadaniach) ujemne sprzężenia zwrotne, jedno poprzez R7 z wyjścia końcówki mocy, od C9+R8 ze stopnia sterującego ?

    Dla prądu stałego działa tylko R7 i wzmocnienie jest praktycznie 1

    R7 i R6 ustawiają wzmocnienie dla prądu zmiennego (R7+R6)/R6≈71 V/V

    R8 i C9 zapewniają dodatkowe ujemne sprzężenie zwrotne dla bardzo wysokich częstotliwości "nieskażone" zmianami impedancji wyjściowej (bo jest od niej oddzielone wyjściowym wtórnikiem napięciowym Q8, Q9) i związanymi z tym przesunięciami fazowymi. Działa przeciwzbudzeniowo.
  • Poziom 38  
    Mam kilka pytań odnośnie tego schematu - nie chcę jednak zakładać nowego tematu, bo stanowią one niejako kontynuacje tego wątku. A mianowicie:

    1. Poruszona została kwestia diody między bramką, a źródłem.
    Cytat:
    Diody zabezpieczają przed przebiciem warstwy izolacyjnej pomiędzy kanałem i bramką (zwykle Ugsmax=+/-20V) . Diody zewnętrzne są o tyle lepsze, że są poza strukturą tranzystora i wszystkimi elementami pasożytniczymi w tej strukturze, które czasami mogą powodować, że te diody w środku nie będą nie chronić tranzystora przy bardzo ostrych impulsach napięciowych (przepięciach w obwodach RLC obciązenia, szczególnie przy ich odłączaniu pod obciążeniem).


    Czy dodanie tych diod może w jakikolwiek sposób wpłynąć na prace wzmacniacza - tzn, może go zdestabilizować, sprawić, że zacznie się wzbudzać?


    2. Czy dodanie rezystorów źródłowych (np. 0,1ohm lub 0,22ohm) może pogorszyć stabilność wzmacniacza?